特許 7166177 スクロール型流体機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-27

(45)【発行日】2022-11-07

(54)【発明の名称】スクロール型流体機械

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20221028BHJP

【ＦＩ】

F04C18/02 311M

F04C18/02 311H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019005569

(22)【出願日】2019-01-16

(65)【公開番号】P2020112142

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 二郎

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３０６７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１３８４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－６０６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－３１４９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平２－２６４１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２８１０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－４４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００９８０００（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底板と該底板に立設される渦巻状のラップとをそれぞれ有し互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールと、前記可動スクロールの自転を阻止すると共に前記可動スクロールに前記固定スクロールの軸心周りの公転駆動力を伝達するための駆動機構とを、ハウジング内に備え、前記可動スクロールが前記固定スクロールに接しつつ公転し前記固定スクロールとの間に前記公転に伴って容積変化する密閉空間を形成するスクロール型流体機械であって、
前記駆動機構は、
前記固定スクロールの軸心に合わせた回転軸心周りに回転駆動される駆動軸、及び、前記駆動軸の軸方向の一端部に前記回転軸心に対して偏心して設けられる偏心軸を有するクランクシャフトと、
前記偏心軸と嵌合する旋回軸受と、
前記旋回軸受の外周面に外嵌される環状の揺動部材と、
前記可動スクロールの前記底板と前記揺動部材との間に設けられ、前記可動スクロールのスラスト力を受けるスラスト受け部と、
前記可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構部と、
を含み、
前記駆動機構は、前記スラスト受け部の外縁部を貫通する複数の貫通孔を貫通すると共に前記揺動部材の外縁部と前記可動スクロールの前記底板の外縁部との間を連結する連結ピンを有し、当該連結ピンを介して前記公転駆動力を前記可動スクロールに伝達する、スクロール型流体機械。

【請求項2】

前記貫通孔は円形に開口され、
前記連結ピンは前記貫通孔より小径に形成され、
前記自転阻止機構部は、前記貫通孔と前記連結ピンとにより構成され、前記連結ピンの中間部が前記貫通孔の孔壁面に摺接することにより、前記可動スクロールの自転を阻止する、請求項１に記載のスクロール型流体機械。

【請求項3】

前記クランクシャフトにおける一端部である前記偏心軸は、前記スラスト受け部によって前記回転軸心周りに回転可能に支持される、請求項１又は２に記載のスクロール型流体機械。

【請求項4】

前記スラスト受け部の揺動部材側端面の中央部位に、円柱状の凸部が突設され、
前記偏心軸には、前記回転軸心と同心の円形孔又は円形凹部が形成される構成とし、
前記駆動機構は、前記スラスト受け部の前記凸部の外周面と前記偏心軸の前記円形孔又は前記円形凹部の内周面との間に嵌め込まれ、前記クランクシャフトの前記一端部を回転可能に支持するシャフト軸受を、さらに含む、請求項３に記載のスクロール型流体機械。

【請求項5】

前記駆動軸の回転駆動力を発生させる電動モータを前記駆動軸と一体に前記ハウジング内に備え、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールは、前記密閉空間により流体を圧縮して吐出し、
前記ハウジングには、前記流体としての冷媒が流入する吸入ポートが形成される構成とし、
前記吸入ポートから前記ハウジング内の前記電動モータの周囲に流入した冷媒は、前記貫通孔を経由して、前記可動スクロール及び前記固定スクロールの前記ラップの渦巻外端部付近に形成される空間へ導かれている、請求項１～４のいずれか一つに記載のスクロール型流体機械。

【請求項6】

前記連結ピンの一端部は、前記揺動部材の前記外縁部に形成される孔に圧入され、
前記連結ピンの他端部は、前記可動スクロールの前記外縁部に形成される孔に遊嵌されている、請求項１～５のいずれか一つに記載のスクロール型流体機械。

【請求項7】

前記偏心軸は、前記駆動軸の前記一端部に前記回転軸心に対して偏心して設けられる偏心ブッシュと、前記偏心ブッシュの外周面と前記旋回軸受の内周面との間に嵌め込まれる筒状のカラーとにより構成され、
前記カラーは、前記偏心ブッシュに対する回転が阻止されると共に前記偏心ブッシュに対して所定の径方向への所定クリアランス分の移動が許容されるように前記偏心ブッシュの外周面に取り付けられている、請求項１～６のいずれか一つに記載のスクロール型流体機械。

【請求項8】

前記可動スクロールに対する重量バランスを確保するためのカウンターウェイトが、前記駆動軸の前記一端部において、当該カウンターウェイトと前記スラスト受け部との間に前記旋回軸受が位置するように設けられている、請求項１～７のいずれか一つに記載のスクロール型流体機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有し、これらにより形成される密閉空間の容積を変化させることで流体を圧縮又は膨張させるスクロール型流体機械に関する。

【背景技術】

【0002】

スクロール型流体機械は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールと、可動スクロールの自転を阻止すると共に可動スクロールに固定スクロールの軸心周りの公転駆動力を伝達するための駆動機構とをハウジング内に備え、可動スクロールが固定スクロールに接しつつ公転し固定スクロールとの間に前記公転に伴って容積変化する密閉空間を形成している。

【0003】

この種のスクロール型流体機械としては、例えば、特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機（以下では、スクロール型流体機械という）が一般的に知られている。特許文献１に記載されたスクロール型流体機械における前記駆動機構は、前記可動スクロールとしての揺動スクロール部材（以下では、可動スクロールという）に前記固定スクロールとしての固定スクロール部材（以下では、固定スクロールという）の軸心周りの公転駆動力を伝達するための駆動力伝達機構部と、可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構部とを、区別して備えている。

【0004】

詳しくは、特許文献１のスクロール型流体機械では、前記駆動力伝達機構部は、回転駆動される回転軸（以下では、駆動軸という）と、駆動軸の軸方向の一端部に駆動軸の軸心に対して偏心して設けられる偏心軸と、偏心軸の外周面に外嵌される偏心ブッシュと、可動スクロールの底板の背面側に円筒状に突設される装着部（以下では、円筒ボス部という）と、偏心ブッシュの外周面と円筒ボス部の内周面との間に装着されるすべり軸受からなる旋回軸受とにより構成されている。これらにより、駆動軸が外部エンジン等の動力により回転駆動されると、駆動軸の回転動力が前記公転駆動力に変換され、この公転駆動力が可動スクロールの円筒ボス部に伝達され、その結果、可動スクロールが固定スクロールの軸心周りに公転する。また、特許文献１のスクロール型流体機械では、可動スクロールのスラスト力を受けるスラストプレートが前記ハウジングを構成するフロントブロックの内側端面と可動スクロールの背面との間に設けられると共にフロントブロックに固定されている。そして、前記自転阻止機構部として、ピンとホールとからなるいわゆるピン＆ホール方式の機構が採用されており、この自転阻止機構部は、可動スクロールの底板の背面側に突設される複数のピンと、前記スラストプレートに各ピンに対応して開口される摺動孔とにより構成されている。これらにより、ピンの先端側の外周面が摺動孔の孔壁面に沿って摺動し、その結果、可動スクロールの自転が阻止されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１１－４４２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載されたスクロール型流体機械における前記駆動力伝達機構部では、偏心ブッシュ及び旋回軸受が可動スクロールの底板の背面側に円筒状に突設される円筒ボス部の内側に設けられている。このような構造の場合には、一般的に、旋回軸受は円筒ボス部内に圧入されて固定されることになる。したがって、この圧入による円筒ボス部の変形に応じて、可動スクロールの底板が歪むおそれがある。その結果、可動スクロールの底板と固定スクロールの渦巻状のラップの先端との間等に過大な隙間が生じ、スクロール型流体機械の性能低下を招き易いという問題がある。

【0007】

本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、可動スクロールの底板の歪みに起因する性能低下の抑制又は防止を図ることが可能なスクロール型流体機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面によると、底板と該底板に立設される渦巻状のラップとをそれぞれ有し互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールと、前記可動スクロールの自転を阻止すると共に前記可動スクロールに前記固定スクロールの軸心周りの公転駆動力を伝達するための駆動機構とを、ハウジング内に備え、前記可動スクロールが前記固定スクロールに接しつつ公転し前記固定スクロールとの間に前記公転に伴って容積変化する密閉空間を形成するスクロール型流体機械が提供される。前記駆動機構は、クランクシャフトと、旋回軸受と、環状の揺動部材と、スラスト受け部と、自転阻止機構部とを含む。前記クランクシャフトは、前記固定スクロールの軸心に合わせた回転軸心周りに回転駆動される駆動軸、及び、前記駆動軸の軸方向の一端部に前記回転軸心に対して偏心して設けられる偏心軸を有する。前記旋回軸受は、前記偏心軸と嵌合する。前記環状の揺動部材は、前記旋回軸受の外周面に外嵌される。前記スラスト受け部は、前記可動スクロールの前記底板と前記揺動部材との間に設けられ、前記可動スクロールのスラスト力を受ける。前記自転阻止機構部は、前記可動スクロールの自転を阻止する。前記駆動機構は、前記スラスト受け部の外縁部を貫通する複数の貫通孔を貫通すると共に前記揺動部材の外縁部と前記可動スクロールの前記底板の外縁部との間を連結する連結ピンを有し、当該連結ピンを介して前記公転駆動力を前記可動スクロールに伝達する。

【発明の効果】

【0009】

前記一側面によるスクロール型流体機械では、前記駆動機構は、前記固定スクロールの軸心に合わせた回転軸心周りに回転駆動される駆動軸、及び、前記駆動軸の軸方向の一端部に前記回転軸心に対して偏心して設けられる偏心軸を有するクランクシャフトと、前記偏心軸と嵌合する旋回軸受と、前記旋回軸受の外周面に外嵌される環状の揺動部材と、前記可動スクロールの前記底板と前記揺動部材との間に設けられ、前記可動スクロールのスラスト力を受けるスラスト受け部と、前記可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構部と、を含み、前記駆動機構は、前記スラスト受け部の外縁部を貫通する複数の貫通孔を貫通すると共に前記揺動部材の外縁部と前記可動スクロールの前記底板の外縁部との間を連結する連結ピンを有している。したがって、前記駆動軸が回転駆動されると、前記偏心軸が前記旋回軸受及び前記揺動部材と伴に前記固定スクロールの軸心周りに公転し、この公転駆動力は、前記連結ピンを介して前記可動スクロールへ伝達される。つまり、前記可動スクロールは、前記連結ピンを介して前記揺動部材と一体に結合されて、前記揺動部材と一体的に公転旋回運動する。このように、前記可動スクロールを前記固定スクロールの軸心周りの公転させる公転駆動力は、前記連結ピンにより伝達されるため、従来のような公転駆動力の伝達構造に起因した可動スクロールの底板の歪みは抑制又は防止され、ひいては、スクロール型流体機械の性能低下の抑制又は防止を図ることができる。

【0010】

このようにして、可動スクロールの底板の歪みに起因する性能低下の抑制又は防止を図ることが可能なスクロール型流体機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態におけるスクロール型流体機械の概略断面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図3】前記スクロール型流体機械のクランクシャフトの正面図である。

【図4】前記スクロール型流体機械の揺動部材の正面図である。

【図5】前記スクロール型流体機械のスラスト受け部の正面図である。

【図6】前記スクロール型流体機械の可動スクロールの背面図である。

【図7】本発明の第２実施形態におけるスクロール型流体機械の概略断面図である。

【図8】図７のＢ－Ｂ矢視要部断面図である。

【図9】図７に示すスクロール型流体機械のクランクシャフトの部分正面図である。

【図10】図７に示すスクロール型流体機械の偏心軸の一部の正面図である。

【図11】図７に示すスクロール型流体機械の揺動部材の正面図である。

【図12】前記スクロール型流体機械の自転阻止機構部の変形例を説明するための、概略断面図である。

【図13】図１２に示す揺動部材の正面図である。

【図14】図１２に示すスラスト受け部２４の正面図である。

【図15】図１２に示す前記自転阻止機構部のオルダムリングの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、本発明に係るスクロール型流体機械は、圧縮機あるいは膨張機として使用することができるが、ここでは圧縮機の例で説明する。

【0013】

まず、本発明の第１実施形態について図１～図６により説明する。
図１は本実施形態におけるスクロール型流体機械の全体構成を示す概略の断面図であり、図２は図１のＡ－Ａ矢視断面図である。図３～図６はそれぞれスクロール型流体機械の部品図であり、図３はクランクシャフトの正面図、図４は揺動部材の正面図、図５はスラスト受け部の正面図、図６は可動スクロールの背面図である。

【0014】

本実施形態におけるスクロール型流体機械１００は、例えば車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した冷媒（流体）を圧縮して吐出する圧縮機である。このスクロール型流体機械１００は、スクロールユニット１と、ハウジング１０と、駆動力をスクロールユニット１に伝達する駆動機構２０とを備えている。スクロールユニット１及び駆動機構２０は、ハウジング１０内に備えられている。なお、本実施形態においては、スクロール型流体機械１００は、スクロールユニット１の駆動源である電動モータ３０をもハウジング１０内に備える。さらに、スクロール型流体機械１００は、電動モータ３０の駆動制御用のインバータ４０をハウジング１０内に備えており、いわゆるインバータ一体型電動圧縮機の例で説明する。

【0015】

スクロールユニット１は、図１に示すように、互いに噛み合わされる固定スクロール２及び可動スクロール３を有する。スクロール型流体機械１００は、可動スクロール３が固定スクロール２に接しつつ固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転し固定スクロール２との間に前記公転に伴って容積変化する後述する密閉空間Ｓを形成するように構成されている。また、本実施形態では、スクロールユニット１は、密閉空間Ｓにより冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。例えば、固定スクロール２及び可動スクロール３はアルミニウム合金からなる。

【0016】

具体的には、固定スクロール２は、円盤状に形成されると共に中心部に吐出孔２ａ１が開口された第１底板２ａと、第１底板２ａの一端面に立設される渦巻状の第１ラップ２ｂとを有する。可動スクロール３は、第１底板２ａの前記一端面と対向する一端面を有する円盤状の第２底板３ａと、第２底板３ａの前記一端面に立設される渦巻状の第２ラップ３ｂとを有する。また、固定スクロール２の第１底板２ａは可動スクロール３の第２底板３ａより大きな径を有する。なお、本実施形態において、第１底板２ａ、第１ラップ２ｂが本発明に係る「固定スクロール」の「底板」、「ラップ」に相当し、第２底板３ａ、第２ラップ３ｂが本発明に係る「可動スクロール」の「底板」、「ラップ」に相当する。

【0017】

固定スクロール２と可動スクロール３は、第１ラップ２ｂと第２ラップ３ｂとを互いに噛み合わせるように配置される。具体的には、固定スクロール２と可動スクロール３は、第１ラップ２ｂの周方向の角度と第２ラップ３ｂの周方向の角度が互いにずれた状態で、第１ラップ２ｂの側壁と第２ラップ３ｂの側壁が互いに部分的に接触するように配設される。これにより、第１ラップ２ｂと第２ラップ３ｂとの間に、三日月状の密閉空間Ｓ（本実施形態では圧縮室）が形成される。つまり、密閉空間Ｓが固定スクロール２と可動スクロール３との間に形成される。また、固定スクロール２と可動スクロール３は、第１ラップ２ｂの突出端部と第２底板３ａとの間に隙間（以下、第１ラップ端隙間という）を有し、第２ラップ３ｂの突出端部と第１底板２ａとの間に隙間（以下、第２ラップ端隙間という）を有するように配設される。本実施形態では、第１ラップ２ｂの突出端部に形成される溝部と、第２ラップ３ｂの突出端部に形成される溝部とに、それぞれチップシール部材４が嵌め込まれている。このチップシール部材４により、密閉空間Ｓの気密性が適切に維持され、その結果、スクロール型流体機械１００における冷媒の圧縮性能が維持される。

【0018】

より具体的には、固定スクロール２は、第１底板２ａの前記一端面における外縁部に立設される円筒状の円筒部２ｃを有している。円筒部２ｃは、ハウジング１０の後述するセンターハウジング１１の一端側（図１では上側）の開口の内径に合せた外径を有している。固定スクロール２は、第１ラップ２ｂ及び円筒部２ｃをセンターハウジング１１の内側に向けて、センターハウジング１１の一端開口を塞ぐように、センターハウジング１１内に嵌め込まれている。

【0019】

可動スクロール３は、駆動機構２０を介して、その自転が阻止された状態で、固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転可能に構成されている。これにより、スクロールユニット１は、固定スクロール２と可動スクロール３との間の密閉空間Ｓを中央部に移動させ、その容積を徐々に減少させる。その結果、スクロールユニット１は、第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部側から密閉空間Ｓ内に流入する冷媒を密閉空間Ｓ内で圧縮する。

【0020】

なお、膨張機の場合には、密閉空間Ｓが逆に第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの中央部から外端部へ向かって移動されることにより、密閉空間Ｓの容積が増大方向に変化し、第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの中央部側から密閉空間Ｓ内に取込まれた流体が膨張される。

【0021】

ハウジング１０は、センターハウジング１１と、フロントハウジング１２と、インバータカバー１３と、リアハウジング１４と、を有する。そして、これら（１１，１２，１３，１４）がボルト１５などの締結部材によって一体的に締結されてスクロール型流体機械１００のハウジング１０が構成される。ハウジング１０は例えばアルミニウム合金からなる。

【0022】

センターハウジング１１は、概ね円筒状の周壁部１１ａと周壁部１１ａの長手方向中間の内周面に沿って内側に突設される環状の突設部１１ｂとを有する。センターハウジング１１内には、主に、スクロールユニット１、駆動機構２０、電動モータ３０が収容される。周壁部１１ａの一端部には、リアハウジング１４の外縁部１４ａの端面が当接されている。また、周壁部１１ａの他端側（図１では下側）の開口はフロントハウジング１２により閉止される。

【0023】

周壁部１１ａには、冷媒が流入する吸入ポートＰ１が形成されている。冷媒回路の低圧側からの冷媒は、この吸入ポートＰ１を介してセンターハウジング１１内に吸入される。したがって、センターハウジング１１内の空間は吸入室Ｈ１として機能している。なお、冷媒が吸入室Ｈ１内で電動モータ３０の周囲等を流通することにより、電動モータ３０が冷却されるように構成されている。そして、図１において、電動モータ３０の上側の空間は、電動モータ３０の下側の空間と連通し、電動モータ３０の下側の空間と共に一つの吸入室Ｈ１を構成する。また、吸入室Ｈ１内には、駆動機構２０等の摺動部位の潤滑のために、適量の潤滑オイルが貯留されている。そのため、吸入室Ｈ１において、冷媒は潤滑オイルとの混合流体として流れている。

【0024】

突設部１１ｂにおけるリアハウジング１４側の端面１１ｂ１は駆動機構２０の後述する駆動軸２１ａの回転軸心Ｘと直交する円環状の面として形成されている。この端面１１ｂ１には、駆動機構２０の後述するスラスト受け部２４の外縁部の端面が当接される。このスラスト受け部２４とリアハウジング１４との間に、固定スクロール２が挟持されることにより、固定スクロール２がスラスト受け部２４と伴にセンターハウジング１１内に固定されている。

【0025】

フロントハウジング１２は、全体として一端開口の箱状に形成されており、センターハウジング１１の周壁部１１ａの他端側の開口を閉止する箱底部１２ａと、箱底部１２ａの外縁部に突設される側壁部１２ｂとを有し、内部にインバータ４０を収容する。箱底部１２ａの中央部には、駆動軸２１ａの端部（図１では下端部）を支持するフロントベアリング１６を保持する筒状の支持部１２ａ１がセンターハウジング１１の内側に向って突設されている。

【0026】

インバータカバー１３は、板状に形成され、フロントハウジング１２の前記一端開口を閉止するものであり、ボルト１５によりフロントハウジング１２の側壁部１２ｂに締結される。

【0027】

リアハウジング１４は、センターハウジング１１の周壁部１１ａの外径に合わせた外径を有する概ね円盤状に形成され、その中央部１４ｂが外方に膨出するように形成されている。そして、このリアハウジング１４は、その外縁部１４ａが周壁部１１ａの一端部に適宜本数のボルト１５などの締結部材によって締結されている。

【0028】

また、リアハウジング１４の外縁部１４ａにおける径方向の内側部位１４ａ１は、センターハウジング１１の周壁部１１ａの内周面より内側に張り出している。この内側部位１４ａ１の端面が固定スクロール２の第１底板２ａの他端面（ラップ２ｂ側の端面と反対側の端面）のうちの外縁部に当接することにより、固定スクロール２がスラスト受け部２４とリアハウジング１４の外縁部１４ａ（詳しくは、内側部位１４ａ１）との間に挟持される。リアハウジング１４の膨出形成された中央部１４ｂと第１底板２ａとにより、冷媒の吐出室Ｈ２が区画される。固定スクロール２におけるリアハウジング１４の内側部位１４ａ１との当接部位（前記外縁部）には、シール部材１７が設けられている。吐出室Ｈ２は第１底板２ａの中心部に形成された吐出孔２ａ１を経由して密閉空間Ｓに連通する。そして、この吐出室Ｈ２には、一方弁１８が吐出孔２ａ１の開口を覆うように設けられている。この一方弁１８は、吐出室Ｈ２から密閉空間Ｓへの流れを規制する逆止弁である。吐出室Ｈ２内には、密閉空間Ｓで圧縮された冷媒が吐出孔２ａ１及び一方弁１８を介して吐出される。吐出室Ｈ２内の圧縮冷媒はリアハウジング１４に形成される吐出ポート（図示省略）を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。

【0029】

駆動機構２０は、可動スクロール３の自転を阻止すると共に可動スクロール３に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りの公転駆動力を伝達するための機構である。

【0030】

図１及び図２に示すように、本実施形態において、駆動機構２０は、クランクシャフト２１と、旋回軸受２２と、環状の揺動部材２３と、スラスト受け部２４と、自転阻止機構部２５と、リアベアリング２６と、連結ピン２５ａと、を含む。なお、本実施形態において、リアベアリング２６が本発明に係る「シャフト軸受」に相当する。

【0031】

クランクシャフト２１は、図１及び図３に示すように、駆動軸２１ａと偏心軸２１ｂとを有する。駆動軸２１ａは、回転軸心Ｘ周りに回転駆動される。駆動軸２１ａの回転軸心Ｘは固定スクロール２の軸心Ｘ’に合わせられている。偏心軸２１ｂは駆動軸２１ａの軸方向の一端部に回転軸心Ｘに対して偏心して設けられる。クランクシャフト２１は例えば鋼材からなる。

【0032】

駆動軸２１ａの前記一端部には、フランジ状に形成されたフランジ部２１ａ１が偏心軸２１ｂと一体に設けられている。駆動軸２１ａの他端部は、縮径され、支持部１２ａ１に嵌合されるフロントベアリング１６によって回転可能に支持されている。

【0033】

本実施形態では、偏心軸２１ｂと一体に形成されたフランジ部２１ａ１に、可動スクロール３に対する重量バランスを確保するためのカウンターウェイト２７がクランクシャフト２１と別体で形成されている。カウンターウェイト２７は、フランジ部２１ａ１にリベットなどの締結部材（図示省略）により固定されている。具体的には、カウンターウェイト２７は、概ね扇状に形成されており、駆動軸２１ａの前記一端部において、フランジ部２１ａ１の外周部における所定角度部位に、フランジ部２１ａ１のフランジ面と概ね面一になるように固定されている。

【0034】

偏心軸２１ｂは、具体的には、駆動軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心を中心とした円形断面を有し、スクロールユニット１側に向って延伸している。

【0035】

本実施形態では、偏心軸２１ｂには、回転軸心Ｘと同心の円形孔２１ｂ１が形成されている。つまり、偏心軸２１ｂの外径の中心は、駆動軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心上に位置するが、偏心軸２１ｂの内径の中心は、駆動軸２１ａの回転軸心Ｘ上に位置している。換言すると、偏心軸２１ｂは筒状に形成されており、筒外径の中心は、固定スクロール２の第１ラップ２ｂ及び可動スクロール３の第２ラップ３ｂが適切に摺動するように、筒内径の中心に対して偏心している。

【0036】

本実施形態では、偏心軸２１ｂは、駆動軸２１ａと別体で形成されている。具体的には、偏心軸２１ｂの円形孔２１ｂ１の孔径は駆動軸２１ａの外径に合わせられており、偏心軸２１ｂを貫通している。フランジ部２１ａ１は偏心軸２１ｂの一端部の外周に鍔状に形成されている。駆動軸２１ａの前記一端部が偏心軸２１ｂの円形孔２１ｂ１にリアベアリング２６の収容領域を残して圧入されることにより、偏心軸２１ｂが駆動軸２１ａの前記一端部に固定されている。つまり、円形孔２１ｂ１の孔壁面と駆動軸２１ａの前記一端部の端面とにより、クランクシャフト２１の前記一端部（偏心軸側端部）に、円形凹部が形成される。この円形凹部には、後述するスラスト受け部２４の凸部２４ｂが挿入される。

【0037】

旋回軸受２２は、偏心軸２１ｂと嵌合する軸受であり、例えば、偏心軸２１ｂの外周面に外嵌される軸受である。本実施形態では、旋回軸受２２は、円筒状のすべり軸受からなる。旋回軸受２２は、概ね偏心軸２１ｂのフランジ部２１ａ１のフランジ面からの突設高さに合わせた高さを有している。

【0038】

揺動部材２３は、旋回軸受２２の外周面に外嵌される。揺動部材２３は、旋回軸受２２の高さに合わせた厚みを有した円盤状に形成され、例えば、アルミニウム系合金材からなる。揺動部材２３の中心部には、旋回軸受２２の外径に合わせた内径を有する旋回軸受用取付孔２３ａが開口されている。

【0039】

図４に示すように、揺動部材２３の外縁部における周方向に等間隔に離間した複数（図２及び図４では、６箇所）の部位には、それぞれ、後述する連結ピン２５ａが挿通される孔（以下では、挿通孔という）２３ｂが貫通されている。揺動部材２３は、その外縁部における各挿通孔２３ｂの間の領域がそれぞれ径方向内側に凹むように形成されている。これにより、揺動部材２３の軽量化が図られている。また、揺動部材２３の外縁部の凹みは、後述するスラスト受け部２４の貫通孔２４ａと伴に、吸入室Ｈ１からスクロールユニット１の第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部付近に形成される空間Ｈ４へ冷媒（詳しくは冷媒と潤滑オイルとの混合流体）を導入するための冷媒導入通路として機能することになる。したがって、揺動部材２３の外縁部の凹みにより、前記冷媒導入通路が十分に確保され、前記冷媒導入通路の圧損の低減を容易に図ることができる。そして、揺動部材２３の旋回軸受用取付孔２３ａの孔壁面と偏心軸２１ｂの外周面との間に、旋回軸受２２が取り付けられている。旋回軸受２２は、例えば、偏心軸２１ｂの外周面と旋回軸受用取付孔２３ａの孔壁面のいずれか一方の面に沿って圧入されると共に、偏心軸２１ｂの外周面と旋回軸受用取付孔２３ａの孔壁面のいずれか他方の面に沿って摺動可能に嵌合される。これにより、揺動部材２３は、旋回軸受２２を介して偏心軸２１ｂの軸心（つまり、駆動軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心）周りに回動可能に偏心軸２１ｂに取り付けられている。なお、旋回軸受２２は、偏心軸２１ｂの外周面と旋回軸受用取付孔２３ａの孔壁面の双方の面に対して、それぞれ、摺動可能に嵌合されてもよい。

【0040】

スラスト受け部２４は、図１に示すように、可動スクロール３の第２底板３ａと揺動部材２３との間に設けられ、可動スクロール３のスラスト力を受けるものである。

【0041】

本実施形態では、スラスト受け部２４は、ハウジング１０と別体で形成されている。具体的には、スラスト受け部２４は、例えば、可動スクロール３、揺動部材２３及びハウジング１０等に採用される材料（例えば、アルミニウム系合金）よりも良好な耐摩耗性を有する鋼材等の適宜の部材からなる。スラスト受け部２４は、センターハウジング１１の前記一端側（図１では上側）の開口の内径に合せた外径を有した概ね円盤状に形成されている。スラスト受け部２４の外縁部の端面は前述したようにセンターハウジング１１の突設部１１ｂの端面１１ｂ１に当接している。スラスト受け部２４は、例えば、その外縁部が固定スクロール２の円筒部２ｃの先端面と突設部１１ｂの端面１１ｂ１との間に挟持されることにより、センターハウジング１１内に固定される。固定スクロール２に対するスラスト受け部２４の周方向についての角度位置は、図示省略したピン及びピン穴等の適宜の位置決め手段により定められている。センターハウジング１１内の空間は、スラスト受け部２４により、スクロールユニット１の収容領域（図１では、上側の空間）と駆動機構２０の主要な構成要素の収容領域（図１では、下側の空間）とに区画される。また、クランクシャフト２１は、スラスト受け部２４とフロントベアリング１６によって回転軸心Ｘ方向の遊び量が規制されている。

【0042】

本実施形態では、スラスト受け部２４とカウンターウェイト２７との間に、旋回軸受２２が位置している。換言すると、カウンターウェイト２７が、駆動軸２１ａの前記一端部において、当該カウンターウェイト２７とスラスト受け部２４との間に旋回軸受２２が位置するように設けられている。

【0043】

図１及び図５に示すように、スラスト受け部２４の外縁部には、当該外縁部を貫通する複数の貫通孔２４ａが開口されている。本実施形態では、貫通孔２４ａは、円形に開口され、スラスト受け部２４の外縁部における周方向に等間隔に離間した複数（図５では、６箇所）の部位に開口されている。

【0044】

本実施形態では、スラスト受け部２４の揺動部材側端面の中央部位に、円柱状の凸部２４ｂが突設されている。凸部２４ｂはリアベアリング２６の内径に合せた外径を有する。凸部２４ｂの突出高さは、概ね旋回軸受２２の高さに合わせられている。凸部２４ｂの外周面には、リアベアリング２６が外嵌される。

【0045】

図１に示すように、可動スクロール３の第２底板３ａの背面である他端面（つまり、スラスト受け部側端面）には、シール部材１９が配置される。シール部材１９により、第２底板３ａの背面とスラスト受け部２４の可動スクロール側端面との間に区画される背圧室Ｈ３の気密性が保たれる。背圧室Ｈ３は、シール部材１９のつぶし代等により定まる駆動軸２１ａの回転軸心Ｘ方向についての隙間高さを有しており、図１ではこの隙間高さは現れていない。可動スクロール３の第２底板３ａの中央部には、密閉空間Ｓと背圧室Ｈ３とを連通する連通路３ｄが開口されている。

【0046】

可動スクロール３の第２底板３ａの背面には、シール部材１９を取り付けるための溝部３ｅが形成されている。図１及び図６に示すように、可動スクロール３が固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転旋回運動する際に、シール部材１９がスラスト受け部２４における複数の貫通孔２４ａの領域に入り込まないように、溝部３ｅの形成経路が定められている。

【0047】

また、スラスト受け部２４の貫通孔２４ａは、前述したように、空間Ｈ４へ冷媒を導入するための冷媒導入通路として機能する。この貫通孔２４ａは、空間Ｈ４と吸入室Ｈ１との間を連通しているので、空間Ｈ４内の圧力は吸入室Ｈ１内の圧力（吸入室内圧力）と等しい。

【0048】

図１及び図６に示すように、可動スクロール３の第２底板３ａの外縁部には、複数の孔３ｃが開口されている。この可動スクロール３の孔３ｃは、揺動部材２３に開口される挿通孔２３ｂの開口位置と同一の位置に開口されている。

【0049】

自転阻止機構部２５は、可動スクロール３の自転を阻止するための機構である。本実施形態では、自転阻止機構部２５は、スラスト受け部２４の外縁部を貫通する前述した複数の貫通孔２４ａと、貫通孔２４ａを貫通すると共に揺動部材２３の外縁部と可動スクロール３の第２底板３ａの外縁部との間を連結する連結ピン２５ａとにより構成されている。連結ピン２５ａは、その中間部が貫通孔２４ａの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール３の自転を阻止すると共に可動スクロール３の前記公転駆動力を可動スクロール３に伝達する。つまり、本実施形態では、連結ピン２５ａは、前記公転駆動力の伝達機能と可動スクロール３の自転阻止機能とを兼ね備えている。揺動部材２３における挿通孔２３ｂ及び可動スクロール３における孔３ｃは、貫通孔２４ａに対応した位置に形成されている。貫通孔２４ａの内径は、挿通孔２３ｂ及び孔３ｃの内径より大きく、例えば、可動スクロール３の必要とする公転旋回半径に応じて定められる。連結ピン２５ａは、例えば、スラスト受け部２４と同様に鋼材からなり、貫通孔２４ａより小径の円柱状に形成されている。このようにして、連結ピン２５ａの中間部が貫通孔２４ａの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール３の自転を阻止する自転阻止機構部２５が構成されている。また、自転阻止機構部２５を備える駆動機構２０は、連結ピン２５ａを有し、当該連結ピン２５ａを介して前記公転駆動力を可動スクロール３に伝達している。

【0050】

本実施形態では、連結ピン２５ａの一端部は、揺動部材２３の外縁部に形成される孔である挿通孔２３ｂに圧入され、連結ピン２５ａの他端部は、可動スクロール３の外縁部に形成される孔３ｃに遊嵌されている。可動スクロール３は、連結ピン２５ａにより揺動部材２３と連結されることにより、揺動部材２３と一体に結合される。

【0051】

リアベアリング２６は、スラスト受け部２４の凸部２４ｂの外周面と偏心軸２１ｂの円形孔２１ｂ１の内周面との間に嵌め込まれ、クランクシャフト２１における一端部である偏心軸２１ｂを回転軸心Ｘ周りに回転可能に支持する軸受である。リアベアリング２６は、例えば、リアベアリング２６の外周面が円形孔２１ｂ１の内周面に対して摺動すると共に、リアベアリング２６の内周面が凸部２４ｂの外周面に対して摺動可能に、凸部２４ｂの外周面と円形孔２１ｂ１の内周面との間に嵌め込まれている。リアベアリング２６は、例えば、旋回軸受２２と同様に円筒状のすべり軸受からなる。これにより、クランクシャフト２１における前記一端部（偏心軸側端部）は、リアベアリング２６により回転可能に支持され、クランクシャフト２１における他端部（インバータ側端部）は、支持部１２ａ１に嵌合されるフロントベアリング１６によって回転可能に支持され、クランクシャフト２１の両端部がハウジング１０内において回動可能に支持される。また、クランクシャフト２１の前記一端部はスラスト受け部２４の凸部２４ｂを介して回転可能に支持されている。つまり、本実施形態では、クランクシャフト２１における前記一端部である偏心軸２１ｂは、スラスト受け部２４によって回転軸心Ｘ周りに回転可能に支持されている。なお、リアベアリング２６における円形孔２１ｂ１や凸部２４ｂに対する径方向の合計クリアランス（つまりラジアルクリアランス）は、旋回軸受２２における揺動部材２３や偏心軸２１ｂに対する径方向の合計クリアランス（ラジアルクリアランス）よりも小さくなるように設定されている。

【0052】

電動モータ３０は、スクロールユニット１の駆動源であり、駆動軸２１ａの回転駆動力を発生させるものである。電動モータ３０は、駆動軸２１ａと一体にハウジング１０（詳しくは、センターハウジング１１）内に備えられる。電動モータ３０は、ロータ３１と、ロータ３１の径方向外側に配置されるステータコアユニット３２とを含んで構成される。電動モータ３０としては、例えば、三相交流モータが適用される。例えば車両のバッテリー（図示省略）からの直流電流が、インバータ４０により交流電流に変換され、電動モータ３０へ給電される。

【0053】

ロータ３１は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合（例えば圧入）される駆動軸２１ａを介して、ステータコアユニット３２の径方向内側で回転可能に支持される。インバータ４０からの給電によりステータコアユニット３２に磁界が発生すると、ロータ３１に回転動力が作用して駆動軸２１ａが回転駆動される。

【0054】

以上のように構成されたスクロール型流体機械１００では、電動モータ３０により駆動軸２１ａが回転駆動されると、偏心軸２１ｂが旋回軸受２２、揺動部材２３と伴に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転し、この公転駆動力は、連結ピン２５ａを介して可動スクロール３へ伝達される。このとき、可動スクロール３は、連結ピン２５ａを介して揺動部材２３と一体に結合されて、揺動部材２３と一体的に公転旋回運動する。スクロール型流体機械１００は、この公転旋回運動により、固定スクロール２と可動スクロール３との間の密閉空間Ｓに流入する冷媒を圧縮する。

【0055】

次に、スクロール型流体機械１００における冷媒の流れを説明する。
冷媒回路の低圧側からの冷媒は、吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１に導入され、電動モータ３０を冷却しつつ、揺動部材２３側に向って流れる。揺動部材２３側に導かれた冷媒は、その後、冷媒導入通路としての貫通孔２４ａや揺動部材２３の外縁部の凹みを介してスクロールユニット１の渦巻外端部付近の空間Ｈ４に導かれる。そして、空間Ｈ４内の冷媒は、第１ラップ２ｂと第２ラップ３ｂとの間の密閉空間Ｓ内に取り込まれ、この密閉空間Ｓ内で圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出孔２ａ１及び一方弁１８を経由して吐出室Ｈ２に吐出され、その後、吐出室Ｈ２から図示省略した吐出ポートを介して冷媒回路の高圧側に吐出される。つまり、本実施形態では、吸入ポートＰ１からハウジング１０内の電動モータ３０の周囲に流入した冷媒は、貫通孔２４ａを経由して、固定スクロール２の第１ラップ２ｂ及び可動スクロール３の第２ラップ３ｂの渦巻外端部付近に形成される空間Ｈ４へ導かれている。

【0056】

本実施形態によるスクロール型流体機械１００では、駆動機構２０は、スラスト受け部２４の外縁部を貫通する複数の貫通孔２４ａを貫通すると共に揺動部材２３の外縁部と可動スクロール３の第２底板３ａの外縁部との間を連結する連結ピン２５ａを有している。したがって、駆動軸２１ａが回転駆動されると、偏心軸２１ｂが旋回軸受２２及び揺動部材２３と伴に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転し、この公転駆動力は、連結ピン２５ａを介して可動スクロール３へ伝達される。このように、可動スクロール３を固定スクロール２の軸心Ｘ’周りの公転させる公転駆動力は、連結ピン２５ａにより伝達されるため、従来のような公転駆動力の伝達構造に起因した可動スクロール３の第２底板３ａの歪みは抑制又は防止され、ひいては、スクロール型流体機械の性能低下の抑制又は防止を図ることができる。

【0057】

このようにして、可動スクロール３の第２底板３ａの歪みが抑制又は防止されると共に小型化を図ることが可能なスクロール型流体機械１００を提供することができる。

【0058】

ここで、前述した特許文献１に記載されたスクロール型流体機械における前記駆動力伝達機構部では、前記旋回軸受（本実施形態に係る旋回軸受２２に相当）が前記可動スクロールの前記底板の背面側の中央に円筒状に突設される前記円筒ボス部の内側に設けられている。つまり、前記可動スクロールの前記底板の背面における中央の領域は、前記旋回軸受を取り付けるための領域として用いられている。例えば、このスクロール型流体機械の小型化を図るために、前記可動スクロールの外径を小さくできたとしても、前記旋回軸受の外径を小さくすることが困難な場合がある。この場合、前記可動スクロールの底板の外径を小さくしたとしても、前記可動スクロールの底板の外径に対する前記円筒ボス部の外径の比が比較的に大きくなる。したがって、特許文献１のスクロール型流体機械の構造において、小型化を図ると、前記スラストプレート（本実施形態に係るスラスト受け部２４に相当）と前記可動スクロールとの摺動面積が減少し、この摺動面積の減少により、前記スラストプレートと前記可動スクロールとの接触面圧が高まる。その結果、特許文献１のスクロール型流体機械の構造において、小型化を図ると、前記スラストプレートと前記可動スクロールの前記底板との間において、油膜切れ等が生じ易くなり、信頼性が低下するおそれがある。

【0059】

上記信頼性の低下の点について、本実施形態におけるスクロール型流体機械１００では、旋回軸受２２は、可動スクロール３の第２底板３ａの背面ではなく、スラスト受け部２４とクランクシャフト２１の前記一端部との間に設ける構造としたため、可動スクロール３の第２底板３ａの背面全体をスラスト受け部２４との摺動面として用いることができる。したがって、本実施形態におけるスクロール型流体機械１００の構造においては、可動スクロール３の第２底板３ａの外径を小さくして小型化を図る場合においても、可動スクロール３の第２底板３ａの背面において、スラスト受け部２４との摺動面積を十分に確保することができ、小型化により、スラスト受け部２４と可動スクロール３の第２底板３ａの背面との間における油膜切れ等の発生を抑制又は防止することができる。

【0060】

また、特許文献１に記載されたスクロール型流体機械における前記自転阻止機構部では、前記摺動孔の開口される前記スラストプレートの背面が前記フロントブロックの端面に接触しているため、前記ピンの先端面が前記フロントブロックの端面（換言すると、孔底）に接触しないように前記ピンの先端面と前記フロントブロックの端面（孔底）との間にスペースを確保する必要がある。そのため、前記スペースがデットスペースとなり、前記スペースを確保した分、摺動孔の深さ方向（換言すると、駆動軸の軸心の延伸方向）についての流体機械サイズが長くなるという問題がある。

【0061】

上記流体機械サイズの点について、本実施形態におけるスクロール型流体機械１００では、自転阻止機構部２５は、貫通孔２４ａと連結ピン２５ａとにより構成され、連結ピン２５ａの中間部が貫通孔２４ａの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール３の自転を阻止する構成であるため、貫通孔２４ａの孔壁面における孔深さ方向の全体（つまり、本実施形態では、スラスト受け部２４の厚み全体）に亘って前記孔壁面を連結ピン２５ａの摺接用の面として有効に用いることができる。したがって、従来のような孔深さ方向についてのデットスペースの問題を解消することができ、その分、ハウジングの小型化を図ることができる。

【0062】

本実施形態では、駆動機構２０の連結ピン２５ａは、前記公転駆動力の伝達機能に加えて、可動スクロール３の自転阻止機能も有している。これにより、駆動機構２０の構造を簡素化することができる。

【0063】

本実施形態では、クランクシャフト２１における前記一端部である偏心軸２１ｂ（換言すると、クランクシャフト２１における偏心軸側端部）は、スラスト受け部２４によって回転軸心Ｘ周りに回転可能に支持される。つまり、クランクシャフト２１の前記一端部についての軸受構造は、スラスト受け部２４の一部（詳しくは凸部２４ｂ）とクランクシャフト２１の一部（偏心軸２１ｂ）を用いて構成されている。したがって、クランクシャフト２１の前記一端部側の軸受を支持するために、ハウジング１０に従来のような軸受支持部を形成する必要はなく、その結果、ハウジング１０の構造が従来より簡素化される。

【0064】

本実施形態では、スラスト受け部２４の揺動部材側端面の中央部位に、円柱状の凸部２４ｂが突設され、偏心軸２１ｂには、回転軸心Ｘと同心の円形孔２１ｂ１が形成される構成としている。そして、駆動機構２０は、凸部２４ｂの外周面と円形孔２１ｂ１の内周面との間に嵌め込まれ、クランクシャフト２１における前記一端部（偏心軸側端部）を回転可能に支持するリアベアリング２６を、さらに含んでいる。つまり、クランクシャフト２１の前記一端部についての軸受構造は、揺動部材２３を回動可能に支持する旋回軸受２２の内側の領域内に集約されている。これにより、クランクシャフト２１の前記一端部（換言すると、可動スクロール側端部）の軸受位置を可動スクロール３の近傍に設定することができるため、冷媒の圧縮時に生じる圧縮反力に起因してクランクシャフト２１と係合する軸受に作用する回転モーメント荷重を低減することができ、当該軸受の耐久性が向上する。また、駆動機構２０の主要部位（揺動部材２３、旋回軸受２２、偏心軸２１ｂ、リアベアリング２６は揺動部材２３の外形に応じた領域内に集約されることになるため、ハウジング１０の小型化やハウジング１０内の空間を有効活用することができる。

【0065】

本実施形態では、電動モータ３０を駆動軸２１ａと一体にハウジング１０内に備え、スクロールユニット１は密閉空間Ｓにより冷媒を圧縮して吐出し、ハウジング１０には、冷媒が流入する吸入ポートＰ１が形成される構成としている。そして、吸入ポートＰ１からハウジング１０内の電動モータ３０の周囲に流入した冷媒は、貫通孔２４ａを経由して、第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部付近に形成される空間Ｈ４へ導かれている。つまり、貫通孔２４ａは、自転阻止機構部２５としての機能だけでなく、吸入室Ｈ１から空間Ｈ４へ冷媒を導入するための冷媒導入通路としての機能も有している。したがって、前記冷媒導入通路をハウジング１０等に別に形成する必要がなく、スクロール型流体機械１００の生産性等を向上させることができる。また、揺動部材２３の外縁部の前記凹みについても冷媒導入通路としての機能を有し、貫通孔２４ａと同様の効果を奏する。

【0066】

本実施形態では、連結ピン２５ａの一端部は揺動部材２３の外縁部に形成される挿通孔２３ｂに圧入され、連結ピン２５ａの他端部は可動スクロール３の外縁部に形成される孔３ｃに遊嵌されている。つまり、連結ピン２５ａにおける駆動側（揺動部材２３側）については遊び（ピン外面と孔３ｃの孔壁面との隙間）を無くし、連結ピン２５ａにおける従動側（可動スクロール３側）については遊びを設けている。これにより、第１ラップ２ｂ、第２ラップ３ｂ等の製造公差は連結ピン２５ａの前記従動側の遊びにより吸収される。

【0067】

本実施形態では、偏心軸２１ｂは、駆動軸２１ａと別体で形成されている。これにより、偏心軸２１ｂを駆動軸２１ａと一体に形成する場合と比較すると、容易に、クランクシャフト２１を製造することができる。つまり、一体形成の場合、例えば、偏心軸２１ｂを成形加工機等のタイムチャージの高い機械等により成形加工しなければならないところ、別体形成とすることにより、汎用機械により加工することができ、その結果、製造コストを低減することができる。

【0068】

本実施形態では、スラスト受け部２４は、ハウジング１０と別体で形成されている。これにより、耐摩耗性の要求の高いスラスト受け部２４については耐摩耗性を考慮した材料を採用し又は表面処理等を施し、ハウジング１０については軽量化等を優先した材料を用いることができる。

【0069】

本実施形態では、カウンターウェイト２７がクランクシャフト２１と別体に形成されている。これにより、カウンターウェイト２７の製造コストを低減することができる。また、特許文献１に記載された従来のスクロール型流体機械では、カウンターウェイトは、可動スクロールとクランクシャフトの可動スクロール側の軸受との間において、ハウジングの径方向に狭い空間に配置される構成であるため、カウンターウェイトの径方向についてのサイズを短くする必要があった。そのため、カウンターウェイトの重心位置が駆動軸の回転軸心に近くなり、その結果、必要とする重量バランス確保のためにはカウンターウェイトの重量を重くせざるを得なかった。一方、本実施形態では、カウンターウェイト２７は、駆動軸２１ａの前記一端部において、当該カウンターウェイト２７とスラスト受け部２４との間に旋回軸受２２が位置するように設けられている。したがって、カウンターウェイト２７は、駆動軸２１ａの前記一端部の外周部とハウジング１０（センターハウジング１１）の内周面との間の広い空間に配置することができるため、カウンターウェイト２７の重心位置を駆動軸２１ａの回転軸心Ｘから従来よりも遠ざけることができる。したがって、カウンターウェイト２７を従来のカウンターウェイトよりも軽量化することができる。

【0070】

次に、本発明の第２実施形態について図７～図１１により説明する。
図７は、本発明の第２実施形態を示すスクロール型流体機械の断面図である。図８は、図７のＢ－Ｂ矢視要部断面図である。図９はクランクシャフト２１の部分正面図であり、図１０は偏心軸２１ｂの一部の正面図であり、図１１は揺動部材２３の正面図である。なお、図８ではリアベアリング２６及びスラスト受け部２４の凸部２４ｂは図示省略されている。第１実施形態と同一要素には同一符号を付してあり、第１実施形態と異なる部分について説明する。

【0071】

第１実施形態では、旋回軸受２２及びリアベアリング２６はすべり軸受からななるものとした。これに対し、第２実施形態では、旋回軸受２２及びリアベアリング２６は、図７及び図８に示すように、転がり軸受からなる。

【0072】

第１実施形態では、偏心軸２１ｂは一部品により構成されている。これに対し、第２実施形態では、図７～図１０に示すように、偏心軸２１ｂは、偏心ブッシュ２１ｂ’とカラー２１ｂ”の二部品により構成されている。円形孔２１ｂ１は、段付き状に開口され、大径部と大径部より小径の小径部とを有する。前記小径部に駆動軸２１ａの前記一端部が圧入され、前記大径部にリアベアリング２６が収容される。偏心ブッシュ２１ｂ’が駆動軸２１ａの前記一端部に圧入されると共に、この偏心ブッシュ２１ｂ’の外側にカラー２１ｂ”が嵌め込まれることにより、駆動軸２１ａの軸方向の一端部に回転軸心Ｘに対して偏心して設けられる偏心軸２１ｂが構成されている。

【0073】

具体的には、偏心ブッシュ２１ｂ’は、駆動軸２１ａの前記一端部に駆動軸２１ａの回転軸心Ｘに対して設けられ、回転軸心Ｘに対して偏心した軸心に沿って筒状に延伸している。偏心ブッシュ２１ｂ’の筒外面には、図９に示すように、互いに平行に対向するように切欠かれた切欠き面２１ｂ’１が形成されている。つまり、偏心ブッシュ２１ｂ’の筒外面は、互いに対向する平坦な切欠き面２１ｂ’１と、互いに対向する円弧状の円弧面２１ｂ’２とにより構成されており、円弧面２１ｂ’２の円弧中心が駆動軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心上に位置している。また、回転軸心Ｘと同心の円形孔２１ｂ１は、偏心ブッシュ２１ｂ’に形成され、フランジ部２１ａ１は偏心ブッシュ２１ｂ’の一端部の外周に鍔状に形成されている。

【0074】

カラー２１ｂ”は、駆動軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心を中心とした円形断面を有する。カラー２１ｂ”は、図１０に示すように、概ね筒状に形成され、筒内面は偏心ブッシュ２１ｂ’の筒外面に対応した形状を有している。つまり、カラー２１ｂ”の筒内面は、互いに対向する平坦な係合面２１ｂ”１と、互いに対向する円弧状の円弧面２１ｂ”２とにより構成されている。駆動軸２１ａが回転軸心Ｘ周りに回転駆動されると、カラー２１ｂ”は偏心ブッシュ２１ｂ’、旋回軸受２２、揺動部材２３と伴に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転する。偏心ブッシュ２１ｂ’の切欠き面２１ｂ’１とカラー２１ｂ”の係合面２１ｂ”１との間のクリアランスは、偏心ブッシュ２１ｂ’の円弧面２１ｂ’２とカラー２１ｂ”の円弧面２１ｂ”２との間のクリアランスの１／５～１／２０程度に設定されている。したがって、カラー２１ｂ”の偏心ブッシュ２１ｂ’に対する周方向の移動が切欠き面２１ｂ’１及び係合面２１ｂ”１により規制される。また、円弧面２１ｂ’２と円弧面２１ｂ”２との間のクリアランスにより、各構成部品の製造公差の積み上げ公差に対する遊びが確保されると共に、液圧縮時において過大な圧縮反力が生じた場合における移動の逃げ代が確保される。例えば、圧縮動作中に圧縮反力が図８に矢印Ｃで示す方向で可動スクロール３に作用すると、この圧縮反力は連結ピン２５ａを介して揺動部材２３に伝達される。このとき、カラー２１ｂ”の係合面２１ｂ”１は可動スクロール３の公転旋回半径を大きくする方向（図８中白抜き矢印Ｄで示す方向）に偏心ブッシュ２１ｂ’の切欠き面２１ｂ’１に沿って円弧面２１ｂ’２と円弧面２１ｂ”２との間のクリアランス分だけ摺動移動し、この摺動移動の方向に、可動スクロール３が揺動部材２３と共に付勢される。

【0075】

このように、第２実施形態では、偏心軸２１ｂは、駆動軸２１ａの前記一端部に回転軸心Ｘに対して偏心して設けられる偏心ブッシュ２１ｂ’と、偏心ブッシュ２１ｂ’の外周面と旋回軸受２２の内周面との間に嵌め込まれる筒状のカラー２１ｂ”とにより構成されている。そして、カラー２１ｂ”は、偏心ブッシュ２１ｂ’に対する回転が阻止されると共に偏心ブッシュ２１ｂ’に対して所定の径方向（矢印Ｄで示す方向）への所定クリアランス分の移動が許容されるように偏心ブッシュ２１ｂ’の外周面に取り付けられている。

【0076】

第１実施形態では、カウンターウェイト２７はクランクシャフト２１と別体で形成された。これに対し、第２実施形態では、図１０に示すように、カウンターウェイト２７はクランクシャフト２１の一部と一体に形成されている。具体的には、カウンターウェイト２７はクランクシャフト２１の偏心軸２１ｂを構成するカラー２１ｂ”と一体に形成されている。より詳しくは、カウンターウェイト２７は、カラー２１ｂ”のフランジ部２１ａ１側における外周部における所定角度部位に形成されている。また、カウンターウェイト２７は、フランジ部２１ａ１と旋回軸受２２及び揺動部材２３との間に配置されている。そして、カウンターウェイト２７及び揺動部材２３はフランジ部２１ａ１及びスラスト受け部２４によって、駆動軸２１ａの回転軸心Ｘ方向の遊び量及び傾き量が規制されている。

【0077】

また、図１１に示すように、揺動部材２３の旋回軸受用取付孔２３ａは、旋回軸受２２の外径に合せた内径で大きく開口されている。

【0078】

第２実施形態におけるスクロール型流体機械１００においても、可動スクロール３を固定スクロール２の軸心Ｘ’周りの公転させる公転駆動力は連結ピン２５ａにより伝達されるため、従来のような公転駆動力の伝達構造に起因した可動スクロール３の第２底板３ａの歪みは抑制又は防止され、ひいては、スクロール型流体機械の性能低下の抑制又は防止を図ることができる。また、従来のような孔深さ方向についてのデットスペースの問題を解消することができ、その分、ハウジングの小型化を図ることができる。

【0079】

なお、各実施形態において、自転阻止機構部２５は、貫通孔２４ａと連結ピン２５ａとにより構成されるものとしたが、これに限らない。例えば、自転阻止機構部２５として、オルダムカップリング方式を採用してもよいし、可動スクロール３の第２底板３ａの背面とスラスト受け部２４との間にボールカップリングを設けたボールカップリング方式を採用してもよい。

【0080】

図１２～図１５は、オルダムカップリング方式を採用したスクロール型流体機械１００の一例を説明するための図である。図１２は、オルダムカップリング方式を採用したスクロール型流体機械１００の断面図である。図１３は揺動部材２３の正面図であり、図１４はスラスト受け部２４の正面図であり、図１５は後述するオルダムリング２８の正面図である。なお、第１実施形態と同一要素には同一符号を付してあり、第１実施形態と異なる部分について説明する。以下では、オルダムカップムリング方式を採用したスクロール型流体機械１００について、第１実施形態のスクロール型流体機械１００の変形例として説明するが、第２実施形態のスクロール型流体機械１００にも採用することができる。

【0081】

自転阻止機構部２５は、例えば、揺動部材２３に形成される一対の第１キー溝２３ｃ、２３ｃと、スラスト受け部２４に形成される一対の第２キー溝２４ｃ、２４ｃと、オルダムリング２８とにより構成されている。図１２及び図１３に示すように、揺動部材２３のスラスト受け部側端面には、旋回軸受用取付孔２３ａより大径の大径凹部２３ｄが形成されている。この大径凹部２３ｄ内にオルダムリング２８が収容される。一対の第１キー溝２３ｃ、２３ｃは、揺動部材２３の大径凹部２３ｄの底面において、互いに一列に並ぶように形成されている。図１４に示すように、一対の第２キー溝２４ｃ、２４ｃは、スラスト受け部２４の揺動部材側端面の外縁部において、貫通孔２４ａの開口位置を避けて、互いに一列に並ぶように形成されている。揺動部材２３とスラスト受け部２４とが組立てられた状態において、揺動部材２３の一対の第１キー溝２３ｃ、２３ｃと、スラスト受け部２４の一対の第２キー溝２４ｃ、２４ｃとは、互いに直交するように配置される。図１５に示すように、オルダムリング２８は、大径凹部２３ｄの深さに合わせた厚みを有する円環状のリング２８ａと、一対の第１キー部２８ｂ、２８ｂと、一対の第２キー部２８ｃ、２８ｃとを有する。一対の第１キー部２８ｂ、２８ｂは、リング２８ａの厚み方向の一端面において、互いに一列に並ぶように突設され、一対の第１キー溝２３ｃ、２３ｃに嵌め込まれる。一対の第２キー部２８ｃ、２８ｃは、リング２８ａの厚み方向の他端面において、一対の第１キー部２８ｂ、２８ｂと直交し、且つ、互いに一列に並ぶように突設され、一対の第２キー溝２４ｃ、２４ｃに嵌め込まれる。揺動部材２３は、一対の第１キー部２８ｂ、２８ｂと一対の第２キー部２８ｃ、２８ｃによって、自転運動が規制（阻止）される。そして、可動スクロール３は自転運動の阻止された揺動部材２３に連結ピン２５ａを介して一体に連結されているため、可動スクロール３の自転が阻止される。

【0082】

なお、各実施形態において、クランクシャフト２１の前記一端部側（偏心軸側）についての軸受構造は、スラスト受け部２４の凸部２４ｂと、偏心軸２１ｂに円形孔２１ｂ１と駆動軸２１ａの前記一端部の端面とにより形成される前記円形凹部と、凸部２４ｂと前記円形凹部との間のリアベアリング２６とを備えて構成されているが、これに限らない。例えば、スラスト受け部２４に円形凹部が設けられ、偏心軸２１ｂの端面に凸部が設けられ、スラスト受け部２４の前記円形凹部と偏心軸２１ｂの前記凸部との間にリアベアリング２６が設けられてもよい。また、前記円形凹部は、円形孔２１ｂ１の孔壁面と駆動軸２１ａの前記一端部の端面とにより形成されるものとしたが、これに限らない。図示を省略するが、偏心軸２１ｂに、円形孔２１ｂ１に替って、回転軸心Ｘと同心の円形凹部を設けてもよい。

【0083】

また、各実施形態において、クランクシャフト２１の前記一端部側（偏心軸側）についての軸受構造は、揺動部材２３を回動可能に支持する旋回軸受２２の内側の領域内に集約される構成としたが、これに限らない、例えば、リアベアリング２６に替って、クランクシャフト２１の可動スクロール側端部を支持する軸受をフランジ部２１ａ１と電動モータ３０との間の領域に設け、この軸受を支持する軸受支持部をハウジング１０（センターハウジング１１）の内周面から張り出すように設けてもよい。また、連結ピン２５ａの一端部が揺動部材２３の挿通孔２３ｂに圧入され、連結ピン２５ａの他端部が可動スクロール３の孔３ｃに遊嵌されるものとしたが、これに限らず、連結ピン２５ａの両端部が対応する孔（挿通孔２３ｂ、孔３ｃ）に圧入されてもよいし、適度に遊嵌されていてもよい。さらに、偏心軸２１ｂは駆動軸２１ａと一体に形成されてもよいし、スラスト受け部２４はハウジング１０と一体に形成されてもよい。また、リアベアリング２６を収容するために、偏心軸２１ｂを貫通する円形孔２１ｂ１を設けたが、これに限らない。貫通孔２４ａの他に、吸入室Ｈ１と空間Ｈ４との間を連通する孔がスラスト受け部２４に貫通形成されていてもよい。これにより、冷媒導入通路が増え、圧力損失がさらに軽減し、その結果、消費動力がさらに低減する。

【0084】

また、各実施形態では、スクロール型流体機械１００は、いわゆるインバータ一体型の場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、インバータ４０と別体であってもよい。また、電動モータ３０を内蔵するものとしたが、電動モータ３０をハウジング１０外に設けてもよい。そして、駆動源として電動モータ３０を用いたが、これに限らず、車両のエンジンから駆動軸２１ａに回転動力を伝達するように構成してもよい。また、各実施形態では、流体は冷媒であるものとしたが、これに限らず、適宜の流体を適用することができる。

【0085】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0086】

２…固定スクロール、２ａ…第１底板（底板）、２ｂ…第１ラップ（ラップ）、３…可動スクロール、３ａ…第２底板（底板）、３ｂ…第２ラップ（ラップ）、３ｃ…孔、１０…ハウジング、２０…駆動機構、２１…クランクシャフト、２１ａ…駆動軸、２１ｂ…偏心軸、２１ｂ１…円形孔、２２…旋回軸受、２３…揺動部材、２３ｂ…挿通孔（孔）、２４…スラスト受け部、２４ａ…貫通孔、２４ｂ…凸部、２５…自転阻止機構部、２５ａ…連結ピン、２６…リアベアリング（シャフト軸受）、２７…カウンターウェイト、３０…電動モータ、１００…スクロール型流体機械、Ｈ４…空間、Ｐ１…吸入ポート、Ｓ…密閉空間、Ｘ…回転軸心、Ｘ’…固定スクロールの軸心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】